血管内皮细胞生长因子治疗冠心病研究现状

　　心血管康复医学杂志2000年第9卷第5期

刘清华

　　关键词：血管内皮细胞生长因子；治疗；冠心病

　　冠状动脉粥样硬化，必然导致程度不同的心肌缺血。在冠心病自然病程中，心肌能够逐渐建立起自身的侧枝循环，靠部分代偿性血管新生适应或抵御心肌局部的缺血缺氧。心肌缺血时的血管新生，现在认为是由生长因子引起的。临床研究证明，靠再生新的血管以适应缺血变化的过程缓慢，且一般情况下，只能部分代偿冠状动脉阻塞引起的心肌缺血。因此人为的增加心肌局部生长因子的浓度，对缓解以致解除心肌缺血有潜在的可行性。这种人工控制的血管再生的方法曾一度叫做“治疗性血管再生”，或“分子搭桥术”。一种能够引起血管再生的生长因子是血管内皮细胞生长因子(VEGF)，它能使血管的通透性增加，是内皮细胞特异性的生长因子，在缺血组织和肿瘤组织中均有高度特异性。VEGF应用于缺血心肌有很强的再血管化作用。表现为组织灌注增加、肌肉的舒缩力显著增强等，对治疗冠心病有广阔的前景。

　　1　血管内皮细胞生长因子(VEGF)

　　VEGF是一种糖蛋白，分子量约45kDa，为同型二聚体，其断裂基因通过不同的剪接方式形成五种亚型：VEGF₁₂₁、VEGF₁₄₅、VEGF₁₆₅、VEGF₁₈₉和VEGF₂₀₆，其中VEGF₁₆₅为主要的生物活性形式。VEGF以旁分泌和自分泌方式，通过3种具有酪氨酸激酶活性的受体Flt-1、Flt-1/KDR和Flt-4特异性地作用于靶细胞——血管内皮细胞，促进其有丝分裂，从而促进血管内皮细胞增殖。

　　2　VEGF治疗冠心病的作用和方法

　　VEGF治疗冠心病主要有以下几方面作用：(1)促进侧肢血管生长，发挥“自身搭桥”作用；(2)促进内皮细胞再生和减轻内膜增厚，防止再狭窄，恢复内皮依赖性功能；(3)减轻心肌缺血再灌注损伤及防止血栓形成等。治疗方法分为蛋白治疗和基因治疗两种。蛋白治疗的给药途径有：肌肉注射、局部灌注、静脉滴注、渗透泵心腔外注入等；基因治疗的方法有：病毒载体介导(如疱疹病毒、腺病毒、逆转录病毒)、脂质体介导、质粒DNA介导等，给药途径有局部注射、基因埋线、球囊导管导入、应用转化细胞包被冠脉内支架给药。相比较而言，蛋白治疗的价格比基因治疗昂贵。这是因为VEGF在循环中的半衰期很短(＜6min)，因此用蛋白治疗需要丰富的产量，且治疗时间较长，而基因治疗只要转染细胞成功，一次给药就可获得短期内持续表达，需要的质粒DNA量较小。腺病毒可转染静止细胞，转染效率高，不整合进染色体，避免了插入突变的危险，维持时间短，这对于只需短时表达基因产物的血管治疗来说，更为适合。心肌细胞是非复制状态的细胞。因此腺病毒是在心肌细胞内表达重组基因的较为有效的载体。腺病毒载体的优点使其在心血管系统中的应用越来越广泛。

　　3　VEGF与冠脉侧枝循环的形成

　　冠脉进行性狭窄时，侧枝血管网的压力梯度和(或)心肌缺血、缺氧促使侧枝生长，但其机理不太清楚。心肌缺血的影响可能与心肌缺血时产生的某些化学介质有关。近年来，一系列的实验证实，心肌缺血、缺氧时，血管内皮细胞生长因子及其受体外表达成倍增加，提示VEGF与冠脉侧枝循环的形成有密切关系，它可能就是心肌缺血时促进侧枝生长的中间介质之一。在体大鼠左冠状脉被结扎后，VEGF mRNA在30分钟可被测出，高峰时间为1～2小时，6小时后下降。进一步分析发现，VEGF mRNA含量在缺血左心室明显高于右心室。在心肌梗死的病例中，梗死周围的血管平滑肌细胞、心肌和受损心肌中均有VEGF基因的高表达。上述结果表明，VEGF与心肌缺血及缺氧性疾病相关，是侧枝循环的一个重要参与因素。

　　4　VEGF治疗冠心病的动物实验研究

　　Harada等在Yorkshire猪左冠状动脉回旋支放置缩窄环造成的慢性心肌缺血模型中，将VEGF蛋白2μg与肝素50U混合溶于2ml生理盐水中，用渗透泵以3μl/h速度将VEGF注入缺血部位心肌中，4周后观察到缺血区冠脉血流量增加，内皮依赖性血管舒张功能和左室短轴缩短率(FS)改善。Charles等在同样的模型中，将VEGF₁₂₁的cDNA构建到复制缺陷型腺病毒载体中形成Adgv vEGF₁₂₁，再将重组的Adgv VEGF₁₂₁直接多点心肌注射，3周后血管造影发现缺血心肌侧枝血管数目明显增加，同时心肌血流灌注和功能都有显著改善。熊一力等采用多聚赖氨酸包被球囊导管，将含VEGF cDNA的真核表达载体pSV₁₂₁吸附在球囊上，并定位转移至犬梗死冠状动脉近心端。结果发现转染VEGF基因后心肌血管密度明显增加。由此看来，VEGF基因治疗冠心病是颇具应用前景的。

　　5　VEGF预防经皮冠状动脉内成形术(PTCA)后再狭窄的研究现状

　　PTCA术中球囊机械性扩张挤压斑块，使狭窄的管腔扩大，则必然造成血管内皮细胞损伤而成为术后再狭窄的始动因素。因此，促进PTCA术后内皮细胞的迅速修复是防止再狭窄的一个关键。VEGF能促进实验性动脉成形术及支架植入后血管内皮细胞迅速再生，使血栓形成减少，并由于阻断了血管平滑肌细胞增生等的启动环节，使新生内膜厚度和管腔狭窄程度减轻，为再狭窄的防治带来了新的希望。

　　5.1　VEGF预防再狭窄的机理

　　VEGF能高效、特异地促进内皮细胞分裂和增殖，抑制多种因素导致的内皮细胞凋亡，增加内皮细胞对超氧化物的耐受性，使血管内皮细胞迅速修复并发挥其功能：扩张血管、抑制血小板聚集、抗血栓形成、间接抑制血管平滑肌细胞增殖和移行、防止炎性细胞浸润和有害物质透入。VEGF还能促进血管内皮细胞合成和释放NO，而NO本身具有扩张血管、抑制血小板粘附和聚集、抑制白细胞粘附及血管平滑肌细胞增生和移行的作用，同时VEGF还能抑制胶原和纤维粘连素的合成，促进胶原酶的分泌，不利于基质沉积。这些作用干预了再狭窄形成的多个环节，且VEGF不同于其它生长因子，对血管平滑肌细胞和成纤维细胞无直接促增生作用。基于此，VEGF有望在预防PTCA术后再狭窄中发挥重要作用。

　　5.2　VEGF预防冠脉再狭窄的实验研究

　　Belle等利用球囊损伤兔髂动脉并植入Palmaz\|Schatz冠脉支架，同时局部给予VEGF100μg,对照组支架内皮覆盖率第4天低于20%，第7天低于40%，4周后才近完全内皮化，而VEGF处理组术后第7天支架内皮化已达90%以上，且内皮细胞排列与血流方向一致；与对照组比较，处理组第7天血栓形成率及血栓性闭塞率明显降低，血栓形成率仅为对照组的1/6，无血栓性闭塞，支架内皮化情况与血栓形成率呈负相关；处理组最大内膜面积及管腔狭窄程度明显小于对照组。后来他们又利用水凝胶球囊导管在Palmaz\|Schatz冠脉支架局部转移编码VEGF的重组质粒DNA，与对照组比较，处理组支架内皮细胞覆盖率明显增加，最大内膜面积及最大管腔狭窄程度明显降低，血栓形成率及血栓性闭塞明显下降，其中处理组血栓形成率仅为对照组的1/8，血栓性闭塞率为0，支架内皮化情况与血栓形成率呈负相关。

　　目前，PTCA再狭窄是心血管病学的一大难题，临床上至今尚无一种有效的预防手段，已成为限制PTCA远期疗效最主要的问题，随着基因治疗的发展和应用，在血管内导入外源基因正成为目前探索再狭窄预防手段的研究热点。再狭窄的基因治疗目前尚处于实验研究阶段，VEGF及其基因预防实验性动脉成形术后再狭窄的结果令人鼓舞，许多研究者对其寄予厚望，但最终尚取决于今后深入的实验和临床研究结果。

　　综上所述，VEGF治疗冠心病，虽然目前正处于实验研究阶段，但所得的实验结果显示出良好的临床应用前景，因此VEGF是一种很有临床应用价值的细胞因子，为冠心病的治疗提供了一条新的途径。

　　刘清华（莱芜市人民医院，山东省莱芜市，271100）